小问号和感叹号爱科学

　　小问号手里拿着磁铁，一松手，磁铁掉到地上去了。小问号奇怪了，磁铁具有磁性，磁铁掉在地上是不是靠地球的磁场吸引？但是，那些没有磁性的物体，为什么也要往地上掉。
　　小问号问道:“物体为什么要往地上掉而不飞到天上去？”
　　感叹号说:“地球和物体之间有万有引力。万有引力和磁铁的磁力是性质不同的另一种力。”
　　冒号爸爸说:“第谷是历史上最后一位通过肉眼观测星空的大天文学家，通过他的精确观测积累的数据，开普勒总结出了行星运动三定律。牛顿利用开普勒定律推导出了万有引力公式。能够精确预言行星围绕太阳运动的轨道。但是，牛顿万有引力公式是超距作用，任意远的两个物体之间的万有引力作用，不需要时间传播，直接相互作用。这和电磁学的光速是真空中的最大传播速度不相容。电磁力受传播速度为光速的限制存在推迟势。而万有引力没有推迟势，这显然是错误的。王为民利用万有引力的推迟势，即引力以光速传播解释了星系边缘恒星运动速度较快的原因，因为核聚变损失的质量产生的较弱的不能拉住星系边缘的恒星高速运动的引力还没有及时运动到星系边缘，因为这个引力传播速度是有限的，是以光速传播的，星系边缘的恒星还接受着非常大的星系球核损失质量以前的已经成为历史的大质量的万有引力的吸引。否定了暗物质和暗能量的存在的假设。”
　　感叹号说:“为什么爱因斯坦要建立广义相对论？”
　　冒号爸爸说:“狭义相对论的两个参考系以恒定速度运动，所产生的相对论效应是在运动方向上长度缩短、时间变慢、质量增大。但是，万有引力导致物体做变速运动。如何把狭义相对论的恒定速度运动产生的相对论效应应用在有万有引力存在的情况下的变速运动情况，爱因斯坦思考了十年时间。爱因斯坦干脆把导致物体变速运动的万有引力用时空弯曲代替。把狭义相对论的事件间隔各个常数系数改成时间和空间变量的函数，由这些系数可以求出决定弯曲时空短程线的联络系数。比如地球围绕太阳旋转的椭圆轨道就是短程线。由联络系数可以求出反映弯曲时空每一点弯曲程度的黎曼曲率张量，张量可以理解为一张表格，每个表格里的数字就是张量的分量。黎曼曲率张量收缩后得到里契曲率张量，收缩可以理解为大表格合并为小表格。里契曲率通过组合变成爱因斯坦曲率张量，爱因斯坦曲率张量的协变微商等于零，而物质的能量动量张量的协变微商也等于零，协变微商就是带联络系数的微商。于是爱因斯坦认为两者相等或者最多相差一个常数系数。于是就得到了爱因斯坦引力方程，即爱因斯坦曲率张量等于物质能量动量张量乘以一个常数。”
　　“爱因斯坦引力方程的球对称静态解就是史瓦西度规解。史瓦西对称解的零零分量与牛顿万有引力公式相对应。王为民发现求解爱因斯坦引力方程得到的引力源在带电、带磁、带色荷、旋转、加热、加速运动等情况下的度规解的零零分量，比史瓦西度规解的零零分量多出了一个斥力项。于是王为民把牛顿万有引力修改为万有引力修正定律以解释物体之间在某些条件下存在的斥力现象。王为民用万有引力修正定律解释了冯劲松加热铁块重量变轻的现象。同时也解释了刘武青对电容器充电重量变轻的实验，对刘武青在高精度天平上旋转陀螺重量变轻实验等都可以用万有引力修正定律的斥力项解释。这显然是一种进步。”
　　感叹号说:“有的科学家认为万有引力在某些特殊条件下不成立是因为存在第五种力，对吗？”
　　冒号爸爸说:“没有特别的理由，人类最好不要随意增加力的种类。目前，科学家发现宇宙天体运行轨道是靠万有引力决定。万有引力产生的对恒星的压力克服氢原子核或其它元素原子质量较轻的原子核发生核聚变，这需要弱核力和强核力的共同作用产生出强大的光辐射，由这个辐射压力和引力平衡维持恒星中心的核聚变。核聚变产生的各种元素原子核又依靠电磁力吸引电子形成原子。原子与原子也依靠电磁力形成分子。所以，四种基本力就是万有引力、电磁力、弱核力和强核力。而物体之间的摩擦力，弹力等本质上都是电磁力。”
　　冒号爸爸继续说“引力很特别，是无旋的保守力场，也就是外力在引力场中对物体做功只与起点有关，而与具体的路径无关。所以，笛卡尔认为万有引力是以太的漩涡场的观点就是错误的，因为漩涡场不是保守力场。”
　　小问号问:“现在许多民科喜欢讨论万有引力的形成机制。有的说万有引力是以太的压力，以太从四面八方将两个物体压在一起形成的力就是万有引力，你认为这种观点对吗？”
　　冒号爸爸说:“这种观点是错误的，因为人们根本就找不到以太的存在。”
　　感叹号说:“有人认为引力就是真空压力，对不对？”
　　冒号爸爸说:“真空确实有压力，这个压力是卡西米尔力，非常小，和物体的面积有关而与质量无关，所以卡西米尔力不是引力，因为引力与物体质量有关而与物体面积无关。当两块平行的金属板相互靠近，可以使真空量子涨落产生的一部分粒子不能穿过金属板而对金属板产生一定压力，这就是卡西米尔力，所以，金属板面积越大，这个力就越大，和万有引力性质完全不同。”
　　感叹号说:“万有引力形成机制究竟是什么？”
　　冒号爸爸说:“万有引力就是爱因斯坦认为的引力源的时空弯曲。不要认为时间空间是人为定义的。光子的波动周期就是时钟，光子的波长就是直尺。不因为人类定义还是不定义时间和空间而客观存在。光子在质量非常大的引力源附近弯曲时空中运动，光子波动周期变大，时间变慢，光子波变长。这不是因为人类定义或不定义时间或空间都要发生的过程，可见，时间空间不是人类虚构出来的，而是根据客观规律抽象出来而与客观世界相吻合的概念。引力源和它周围的时空就是一个时空连续体。因为这个时空连续体的弯曲而使物体在这个时空连续体中按照短程线运动，其效果就好像引力源对物体有吸引力。就像物体在坑坑洼洼不平的路面运动可以等效不同方向的吸引力对物体吸引而运动，两者不能区别。于是，爱因斯坦说引力不存在，引力等效于时空弯曲。而时空是比引力更基本的东西，任何粒子都是物质波，都有波动周期这个时间和波长这个长度，还有与频率对应的能量。”
　　感叹号说:“是不是任何粒子自带时钟和直尺，也带有能量，随时在用自己的时钟测量时间，用直尺测量空间，用频率测量能量，根据它测量到的时间空间和能量而运动。”
　　冒号爸爸说:“是的。”

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